D-Phenylalanine ถูกใช้ในด้านต่างๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยาและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร เนื่องจากมีบทบาทในการสนับสนุนการทำงานของระบบประสาท มักถูกนำมาใช้เพื่อช่วยลดอาการปวดเรื้อรัง โดยเฉพาะอาการปวดจากภาวะเส้นประสาทเสื่อมหรือโรคเบาจืดบางชนิด นอกจากนี้ยังมีการศึกษาว่า D-Phenylalanine อาจช่วยส่งเสริมอารมณ์ดีขึ้น และลดอาการซึมเศร้า เนื่องจากมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างสารสื่อประสาท เช่น เอนเคฟาลิน และโดพามีน ซึ่งควบคุมความรู้สึกเจ็บปวดและอารมณ์ จึงมักพบในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสำหรับผู้ที่มีปัญหาด้านอารมณ์หรือความเครียดเรื้อรัง